C++ 関数の戻り値のコンストラクタ呼び出しとRVO（Visual Studio 2019 Community 16.7.0 Preview 2.0）

Visual Studio 2019 Community Version 16.7.0 Preview 2.0で関数の戻り値のコンストラクタ呼び出しとRVOを確認した結果です。C++言語標準はstd:c++latest（C++20 draft）です。

関数の戻り値となるクラスのコンストラクタの優先順位は「ムーブコンストラクタ→コピーコンストラクタ→通常のコンストラクタ」であることが確認できました。コードの複雑さにもよるかもしれませんが、関数をそのまま返してもRVOやムーブコンストラクタが選択されているのでstd::moveは省略できるかもしれません。主にポインタの書き換えなので対した処理ではないですが。

方法	Debug構成	Release構成
コンストラクタをそのまま返す。	RVO	RVO
関数内のローカル変数をそのまま返す。	ムーブコンストラクタ	NRVO
関数内のローカル変数をstd:moveして返す。	ムーブコンストラクタ	ムーブコンストラクタ
別の関数の戻り値をそのまま返す。	RVO	RVO
別の関数の戻り値をstd:moveして返す。	ムーブコンストラクタ	ムーブコンストラクタ

用語
・RVO：Return Value Optimization
・NRVO：Named Return Value Optimization

テストコード

#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

class TestClass
{
private:
    static int counter;
    int index;

public:
    wstring value;

    // デフォルトコンストラクタ
    TestClass()
        : value(L"<default>"), index(counter++)
    {
        wcout << L"TestClass() : " << index << endl;
    }

    TestClass(wstring_view sv)
        : value(sv), index(counter++)
    {
        wcout << L"TestClass(wstring_view sv) : " << index << endl;
    }

    // コピーコンストラクタ
    TestClass(const TestClass& source)
        : value(source.value), index(counter++)
    {
        wcout << L"TestClass(const TestClass& source) : " << index << endl;
    }

    // ムーブコンストラクタ
    TestClass(TestClass&& source)
        : value(move(source.value)), index(counter++)
    {
        wcout << L"TestClass(TestClass&& source) : " << index << endl;
    }

    ~TestClass()
    {
        wcout << L"~TestClass() : " << index << endl;
    }
};

int TestClass::counter = 0;

TestClass f1()
{
    return TestClass(L"abc");
}

TestClass f2()
{
    TestClass tc = TestClass(L"abc");
    return tc;
}

TestClass f3()
{
    TestClass tc = TestClass(L"abc");
    return move(tc);
}

TestClass f4()
{
    return f1();
}

TestClass f5()
{
    return move(f1());
}

int main()
{
    // コンストラクタをそのまま返す。
    {
        auto tc1 = f1();
        wcout << tc1.value << endl;
    }
    wcout << endl;

    // 関数内のローカル変数をそのまま帰す。
    {
        auto tc2 = f2();
        wcout << tc2.value << endl;
    }
    wcout << endl;

    // 関数内のローカル変数をstd:moveして帰す。
    {
        auto tc3 = f3();
        wcout << tc3.value << endl;
    }
    wcout << endl;

    // 別の関数の戻り値をそのまま返す。
    {
        auto tc4 = f4();
        wcout << tc4.value << endl;
    }
    wcout << endl;

    // 別の関数の戻り値をstd:moveして返す。
    {
        auto tc5 = f5();
        wcout << tc5.value << endl;
    }

    return 0;
}

Debug構成の出力

TestClass(wstring_view sv) : 0
abc
~TestClass() : 0

TestClass(wstring_view sv) : 1
TestClass(TestClass&& source) : 2
~TestClass() : 1
abc
~TestClass() : 2

TestClass(wstring_view sv) : 3
TestClass(TestClass&& source) : 4
~TestClass() : 3
abc
~TestClass() : 4

TestClass(wstring_view sv) : 5
abc
~TestClass() : 5

TestClass(wstring_view sv) : 6
TestClass(TestClass&& source) : 7
~TestClass() : 6
abc
~TestClass() : 7

Release構成の出力

TestClass(wstring_view sv) : 0
abc
~TestClass() : 0

TestClass(wstring_view sv) : 1
abc
~TestClass() : 1

TestClass(wstring_view sv) : 2
TestClass(TestClass&& source) : 3
~TestClass() : 2
abc
~TestClass() : 3

TestClass(wstring_view sv) : 4
abc
~TestClass() : 4

TestClass(wstring_view sv) : 5
TestClass(TestClass&& source) : 6
~TestClass() : 5
abc
~TestClass() : 6